一种长烷基链取代的多齿螯合配体及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种长烷基链取代的多齿螯合膦氧类中性配体，结构式如式Ⅰ或式

【技术实现步骤摘要】
一种长烷基链取代的多齿螯合配体及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机螯合配体
，具体涉及一种长烷基链取代的多齿螯合中性配体及其制备方法
。

技术介绍

[0002]膦氧类配体
(R
‑
P
＝
O:)
具有具有突出的孤对电子，可以与诸多金属离子形成稳定的配位键，因此可以与很多金属离子牢固地结合，在重金属萃取分离
、
金属配合物制备
、
金属催化剂制备
、
纳米颗粒制备等领域被广泛应用
。
[0003]三辛基氧化膦
(TOPO)
可用于重金属铀和钍的萃取分离
(
荧光法测定铀溶液中的微量钍，
《
核化学与放射化学
》
，
2010,32,04)。
阿尔法陶医疗有限公司报道了三辛基氧化膦
(TOPO)
萃取放射性钍和镭元素来制备肿瘤治疗辐射源的应用
(CN114502238A)。
中国专利
CN115821040A
描述了烷基氧化膦
(R3‑
P
＝
O:)
和磷酸酯
((R
‑
O)3‑
P
＝
O:)
用于盐湖锂矿中的金属锂提取
、
含锂废水中锂的提取
。TCL
集团股份有限公司报道了三烷基氧化膦用于制备量子点发光材料的应用
(CN108977191A)。
[0004]上述常见的膦氧类配体都是单齿配位型的配体，在强酸性
、
高温
、
稀溶液等极端条件下容易出现解离
。
某些低浓度金属元素的萃取需要用到强力螯合的多齿配体，是单齿型膦氧配体无法满足的
。
[0005]目前，文献资料中有一些关于双齿膦氧配体的报道，如日本专利
JP2022
‑
70321A
和文献
(SolventExtraction andIon Exchange,2005,23,1)
描述了亚甲基连接的双齿膦氧配体
R2‑
P(O)
‑
(CH2)
n
‑
P(O)
‑
R2用于制备的稀土铕配合物以及镅元素的萃取分离
。
[0006]三个以上膦氧基团
(R
‑
P
＝
O:)
组成的多齿螯合配体具有很强的螯合能力
。
构建三齿膦氧配体，可以采用多种官能团将膦氧基团结合起来，比如用苯基窜接方式连接的三齿膦氧配体
[Ph2P(O)]‑
Ph
‑
[PhP(O)]‑
Ph
‑
[P(O)Ph2](Eur.J.Inorg.Chem.2009,4777),
叔碳原子直接连接的三齿膦氧配体
HC
‑
[P(O)Ph2]3(Dalt.Trans.2012,41,6634)
，叔碳原子连接三个亚甲基的三齿膦氧配体
R
‑
C
‑
[CH2P(O)Ph2]3(Polyhedron.2005,24,427)
，氨基连接三个亚甲基的三齿膦氧配体
N[CH2P(O)Ph2]3(Inorganica ChimicaActa 2020,512,119870)。
然而，上面报道的这些三齿膦氧配体，膦原子上的取代基都是苯基，
(
原因是只有苯基取代的含膦原料相对易得
)
，但苯基是具有强
π
‑
π
堆积倾向的基团，决定了这些螯合配体在很多溶剂特别是非极性溶剂
(
如环己烷
)
中的分散性比较差，容易析出，限制了其作为螯合萃取剂的应用
。
另一方面，上述文献中报道的三齿膦氧配体合成路线比较复杂，原材料昂贵
(
苯基膦衍生物
)
，难以实现低成本制备
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种长烷基链取代的多齿螯合膦氧类中性配体，用作萃取剂或金属离子螯合试剂，具有配位能力强，溶解分散性能好等优势；本专利技术还提供一种长烷基链取代的多齿螯合膦氧配体的全新制备方法，合成路线更加简便，原料简单易得，有利于
实现低成本制备
。
[0008]具体的，本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种长烷基链取代的多齿螯合膦氧类配体，其结构式如式Ⅰ或式
II
所示：
[0010][0011]其中，
R
取代基选自
C4
～
C18
的直链或支链烷基；
R
取代基可以相同或者不同
。
[0012]优选的，
R
取代基为
C6
～
C18
的直链或支链烷基
。
更优选的，
R
取代基为
C8
～
C18
的直链或支链烷基
。
[0013]式
I
所示的化合物为三齿膦氧配体，是由氮原子直接连接三个亚甲基
‑
膦氧基团构成，三个膦氧基团上连接有6个烷基取代基
。
[0014]式
II
所示的化合物为四齿膦氧配体，是由乙二胺连接的四个亚甲基
‑
膦氧基团构成，四个膦氧基团上连接有8个烷基取代基
。
[0015]R
取代基中所述
C4
～
C18
的直链或支链烷基优选为正丁基
、
异丁基
、
正戊基
、
正己基
、
正庚基
、
正辛基
、2
‑
乙基己基
、
正壬基
、
正癸基
、
正十二烷基
、
正十六烷基
、
正十八烷基
。R
取代基中所述
C8
～
C18
的直链或支链烷基优选为正辛基
、2
‑
乙基己基
、
正壬基
、
正癸基
、
正十二烷基
、
正十六烷基
、
正十八烷基
。
[0016]式
I
和式
II
中，所述
R
取代基可以相同或者不同
。
所述
R
取代基优选为两种不同结构的烷基，更优选的，所述
R
取代基为一种相同结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种长烷基链取代的多齿螯合膦氧类配体，其特征在于，所述多齿螯合膦氧类配体的结构式如式Ⅰ或式
II
所示：其中，
R
取代基选自
C4
～
C18
的直链或支链烷基；
R
取代基可以相同或者不同
。2.
如权利要求1所述的长烷基链取代的多齿螯合膦氧类配体，其特征在于，所述
C4
～
C18
的直链或支链烷基选自正丁基
、
异丁基
、
正戊基
、
正己基
、
正庚基
、
正辛基
、2
‑
乙基己基
、
正壬基
、
正癸基
、
正十二烷基
、
正十六烷基
、
正十八烷基
。3.
如权利要求1所述的长烷基链取代的多齿螯合膦氧类配体，其特征在于，所述
R
取代基为两种不同结构的烷基
。4.
如权利要求1所述的长烷基链取代的多齿螯合膦氧类配体，其特征在于，所述
R
取代基为一种相同结构的烷基
。5.
一种长烷基链取代的多齿螯合膦氧类配体的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤如下：
(1)
由氨基三亚甲基磷酸或乙二胺四亚甲基磷酸与原酸三酯
(R1C(OR2)3)
反应生成氨基三亚甲基磷酸酯或乙二胺四亚甲基磷酸酯；
(2)
氨基三亚甲基磷酸酯或乙二胺四亚甲基磷酸酯与烷基格氏试剂
(R3‑
Mg
‑
X)
进一步反应生成目标产物长烷基链取代的氨基三亚甲基膦氧配体或乙二胺四亚甲基膦氧配体；反应方程式如式
III a/b
和式
IV a/b
所示：
式
III a/b
和式
IV a/b
中，
R1选自氢原子
、
甲基
、
乙基
、
丙基
、
丁基，
R2选自甲基
、
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫慧波，魏晨，俞贵萍，缪倩倩，
申请(专利权)人：苏州睿尔思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：